Apa itu computed tomography?

itu computed tomography atau tomografi aksial terkomputerisasi (CT scan atau CAT scan) adalah teknik pencitraan dengan mana bagian-bagian internal tubuh yang berbeda dapat diamati. Hal ini terutama digunakan untuk mendeteksi anomali dalam struktur organisme dan membuat diagnosa.

Ia bekerja melalui kombinasi serangkaian gambar sinar-X yang diambil dari berbagai sudut. Kemudian mereka diproses oleh komputer untuk membuat gambar tubuh yang melintang (aksial).

Sinar-X adalah radiasi elektromagnetik yang melewati benda-benda buram menuju cahaya, menghasilkan gambar di belakangnya. Gambar X-ray menunjukkan bagian dalam tubuh dengan warna hitam dan putih, karena setiap jenis jaringan menyerap jumlah radiasi yang berbeda..

Dengan computed tomography gambar yang lebih rinci dari struktur internal diperoleh. Hal ini memungkinkan profesional kesehatan untuk melihat ke dalam tubuh, terlihat seperti sebuah apel ketika kita memotongnya menjadi dua.

Mesin TC pertama hanya melakukan satu pemotongan pada satu waktu, tetapi kebanyakan pemindai modern menjalankan beberapa pemotongan pada waktu yang sama. Ini dapat bervariasi dari 4 hingga 320 potongan. Mesin terbaru dapat mencapai 640 pemotongan.

Prosedur ini berarti revolusi nyata dalam radiodiagnosis sejak ditemukannya sinar X. Karena jaringan lunak, pembuluh darah dan tulang dapat diamati di berbagai area tubuh..

Tomografi terkomputasi dikembangkan oleh insinyur Inggris Godfrey Hounsfield dan insinyur Amerika Allan Cormack. Untuk pekerjaan mereka, mereka menerima Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Kedokteran pada tahun 1979.

Teknik ini telah menjadi pilar mendasar dalam diagnosis penyakit medis. Dengan itu Anda bisa mendapatkan gambar kepala, punggung, sumsum tulang belakang, jantung, perut, lutut, dada ... antara lain.

Hampir semua bidang kedokteran mendapat manfaat dari penerapan teknik ini, berhasil meninggalkan prosedur menjengkelkan, berbahaya, dan menyakitkan lainnya. Di atas segalanya, ketika diverifikasi bahwa computed tomography memberikan diagnosis yang lebih aman, lebih sederhana dan lebih murah.

Salah satu area di mana computed tomography memiliki dampak yang lebih besar adalah dalam eksplorasi sistem saraf. Beberapa tahun yang lalu kemungkinan mendapatkan citra otak dengan ketelitian seperti itu tidak terpikirkan.

Ini memungkinkan terobosan dalam pengetahuan yang ada tentang fungsi otak.

Bagaimana mekanisme computed tomography?

Perangkat tomografi terkomputerisasi pertama yang bekerja secara efektif dan memiliki aplikasi klinis dilakukan oleh Hounsfield pada tahun 1967. Insinyur ini bekerja untuk perusahaan EMI, yang didedikasikan untuk produksi catatan dan perangkat musik..

Hounsfield ingin merekonstruksi kepadatan radiologis tubuh manusia, dari sejumlah pengukuran yang berasal dari transmisi sinar-X..

Dia mampu menunjukkan bahwa ini dimungkinkan menggunakan radiasi dosis sedang. Ini dapat mencapai akurasi 0,5%, yang jauh lebih unggul dari prosedur radiologis normal.

Perangkat pertama dipasang di Rumah Sakit Atkinson Morley pada tahun 1971. Sementara, pada tahun 1974, di Universitas Georgetown, pemindaian CT seluruh tubuh pertama dilakukan..

Sejak itu, mereka telah meningkat dan hari ini ada beberapa produsen. Perangkat saat ini harganya antara 250.000 hingga 800.000 € sekitar.

Sinar-X melewati bahan, dan gambar yang dihasilkan tergantung pada substansi dan kondisi fisik bahan. Ada jaringan radiolusen, yaitu membiarkan sinar-X lewat dan tampak hitam. Sementara, zat radio-opak, menyerap sinar-X dan terlihat putih.

Dalam tubuh manusia 4 kepadatan dapat diamati. Kepadatan udara (hypodense) diamati hitam. Kepadatan lemak (isodense) diamati abu-abu. Kepadatan tulang (hyperdense) terlihat putih. Kepadatan air bisa terlihat hitam keabu-abuan, meskipun jika Anda menambahkan media kontras itu terlihat putih.

Media kontras adalah zat yang ditelan atau disuntikkan sehingga struktur yang akan diperiksa lebih baik dilihat.

Tingkat radiodensitas jaringan manusia diukur dalam skala unit Hounsfield (HU), sebagai penghormatan kepada penciptanya.

Computed tomography didasarkan pada pengaturan sinar-X yang berbeda pada sudut yang berbeda yang diterapkan pada area yang akan diamati.

Elemen tomografi terkomputasi

Peralatan yang digunakan dalam computed tomography terdiri dari tiga sistem:

Sistem pengumpulan data

Mereka adalah elemen yang digunakan dalam eksplorasi pasien. Ini terdiri dari generator tegangan tinggi mirip dengan yang digunakan dalam radiologi tradisional. Ini memungkinkan penggunaan tabung sinar-X yang berputar dengan kecepatan tinggi.

Dudukan juga diperlukan, yaitu tandu di mana pasien berada dan mekanisme yang menggerakkannya. Tandu ini penting karena memungkinkan pasien merasa nyaman dan tidak bergerak.

Bahan tandu tidak boleh mengganggu sinar-X, itu sebabnya serat karbon digunakan. Motornya sangat tepat dan halus, sehingga tidak memancarkan dua kali area yang sama.

Elemen lain adalah tabung sinar-X yang menghasilkan radiasi pengion, mirip dengan radiografi tradisional. Ada juga detektor radiasi yang mengubah sinar-X menjadi sinyal digital yang dapat diterjemahkan oleh komputer. Mereka berada dalam bentuk mahkota, di sekitar lubang tempat pasien ditempatkan.

Sistem pengolahan data

Ini pada dasarnya terdiri dari komputer dan elemen yang digunakan untuk berkomunikasi dengannya (monitor, keyboard, printer, dll.)

Komputer, dari sinyal yang terkumpul, melakukan perhitungan matematis yang disimpan. Ini memungkinkan visualisasi dan modifikasi selanjutnya.

Dalam tes pertama yang dilakukan oleh Hounsfield, perangkat membutuhkan waktu hampir 80 menit untuk merekonstruksi setiap gambar. Saat ini, tergantung pada format gambar, komputer memecahkan sekitar 30.000 persamaan secara bersamaan untuk merekonstruksi gambar. Itu sebabnya Anda membutuhkan peralatan yang kuat.

Teknologi ini memungkinkan perhitungan untuk melakukan rekonstruksi gambar yang akan dilakukan dalam waktu sekitar 1 detik.

Karena komputer saat ini adalah digital, agar dapat bekerja dengan gambar, ia harus dikurangi menjadi sekumpulan angka yang berisi informasi sebanyak mungkin. Untuk mencapai ini, gambar dibagi menjadi kotak-kotak kecil, membentuk matriks.

Setiap kotak disebut "pixel", dan informasi masing-masing adalah nilai numerik. Ini berisi angka-angka yang mewakili lokasinya pada sumbu X dan pada sumbu Y dari matriks. Juga dari sumbu ketiga yang menunjukkan tingkat abu-abu.

Dengan demikian, dimungkinkan untuk mengurangi informasi yang ada pada gambar menjadi angka. Semakin kecil kuadrat matriks dan semakin besar jumlah abu-abu, semakin detail informasi yang diberikan dan semakin menyerupai gambar sebenarnya.

Dalam computed tomography, matriks yang paling umum digunakan adalah 256 x 256, dan 512 x 512 piksel. Kotak yang membentuk matriks sangat banyak. Misalnya, dalam matriks 256 x 256 kita akan memiliki 65.536 piksel.

Sistem presentasi dan penyimpanan data

Data ditampilkan di layar. Beberapa tim memiliki dua, satu untuk teknisi yang melakukan tes dan yang lain untuk dokter yang mempelajari atau memodifikasi gambar yang diperoleh.

Mekanisme berbeda juga digunakan untuk merekam gambar dan mengarsipkannya. Sinar-X dapat dicetak dengan cara yang mirip dengan prosedur pengembangan konvensional.

Evolusi

Computed tomography memecahkan masalah-masalah tertentu dari radiografi konvensional. Sementara dalam hal ini dimungkinkan untuk membedakan 4 tingkat kepadatan dalam gambar (udara, air, lemak dan kalsium), dalam CT dapat mencapai 2.000 kepadatan abu-abu..

Dalam radiologi konvensional, gambar dengan tiga sumbu di ruang angkasa diperoleh pada film dua dimensi. Ini menyiratkan superposisi unsur-unsur yang telah dirontgen. Dalam CT, gambar yang jauh lebih tepat dari ketiga sumbu diperoleh, menghilangkan superposisi.

Semakin besar sweeping eksplorasi yang dilakukan oleh sistem, semakin besar data dan semakin setia pada kenyataan. Namun, jumlah pemindaian dibatasi oleh waktu yang dibutuhkan untuk membuatnya, serta oleh paparan radiasi oleh pasien. Karena itu berbahaya untuk menerimanya dalam waktu yang lama.

Karena semua ini, sistem tomografi terkomputerisasi telah meningkat setiap waktu, melalui proses berikut:

Generasi pertama

Generasi pertama CT terdiri dari berkas radiasi tipis dan sempit dengan satu detektor. Sapuannya luas dan penjelajahan hanya berlangsung selama 4 menit.

Setelah memindahkan tabung detektor, dilakukan penyapuan lain untuk menutupi seluruh area. Data-data ini disimpan di komputer.

Generasi kedua

Generasi kedua dicirikan karena ada lebih banyak detektor (30 atau lebih). Ini memungkinkan waktu terjemahan 18 detik, yang dengannya Anda bisa mendapatkan hasil yang baik.

Generasi ketiga

Generasi ketiga mengembangkan mahkota detektor tetap. Ini terdiri dari busur lebih dari 40 derajat.

Gerakan terjemahan tabung ditekan dan hanya berputar. Dengan perkembangan ini, waktu 4 detik tercapai.

Saat ini tomografi komputer heliks telah dikembangkan, di mana terdapat paparan terus menerus melalui berbagai detektor. Tandu pasien juga bergerak dengan presisi tinggi.

Ini memungkinkan dalam beberapa detik untuk melakukan pemotongan tomografi seluruh tengkorak atau rongga dada. Selain itu, sistem komputer canggih memungkinkan data ini diproses segera.

Tomografi paling modern memungkinkan untuk menghasilkan gambar tiga dimensi dari informasi yang diambil dari potongan tomografi dua dimensi.

Bagaimana ini dilakukan??

Untuk melakukan prosedur ini, pasien harus melepaskan logam atau elemen lain yang dapat mengganggu pemeriksaan, seperti kacamata atau protesa gigi..

Profesional kesehatan dapat menyediakan pasien dengan pewarna khusus yang disebut media kontras. Ini berfungsi untuk membantu struktur internal dapat dideteksi lebih jelas dengan sinar-X.

Bahan kontras terlihat putih dalam gambar, yang memungkinkan untuk menyoroti pembuluh darah, jaringan, atau struktur lainnya. Media kontras dapat diberikan dalam bentuk minuman atau disuntikkan ke lengan. Edema luar biasa digunakan yang harus dimasukkan dalam rektum.

Pasien harus berbaring di tandu. Para dokter dan teknisi terletak di ruang sebelah, ruang kontrol. Di dalamnya ada komputer dan monitor. Pasien dapat berkomunikasi dengan mereka melalui interkom.

Tandu perlahan meluncur di dalam pemindai dan mesin sinar-X berputar di sekitar pasien. Setiap rotasi menghasilkan banyak gambar potongan tubuhnya.

Prosedur ini dapat berlangsung dari 20 menit hingga 1 jam. Sangat penting bahwa pasien benar-benar diam sehingga gerakan tidak mempengaruhi eksplorasi.

Setelah itu, ahli radiologi akan memeriksa gambar. Ini adalah dokter spesialis dalam diagnosis dan perawatan penyakit dari teknik pencitraan.

Aplikasi

Computed tomography memiliki banyak aplikasi di hampir semua bidang kedokteran, berguna juga dalam ilmu saraf.

Ini digunakan terutama untuk menjelajahi leher, tulang belakang, perut, panggul, lengan, kaki, dll..

Selain itu, gambar organ dalam tubuh seperti hati, pankreas, usus, ginjal, kandung kemih, kelenjar adrenalin, paru-paru, jantung, otak, dll dapat diperoleh. Ini juga dapat menganalisis pembuluh darah dan sumsum tulang belakang.

Aplikasi utama dari computed tomography adalah:

- CT toraks: Ini dapat mendeteksi masalah di paru-paru, jantung, kerongkongan, arteri aorta atau jaringan pusat dada. Dengan cara ini Anda dapat menemukan infeksi, kanker paru-paru, emboli paru dan aneurisma.

- CT perut: Dengan prosedur ini Anda dapat menemukan abses, tumor, infeksi, pembesaran kelenjar getah bening, benda asing, perdarahan, radang usus buntu, divertikulitis, dll..

- CT saluran kemih: Computed tomography dari ginjal, ureter dan kandung kemih disebut urografi. Dengan teknik ini, Anda dapat menemukan batu di ginjal, batu kandung kemih, atau penghalang di saluran kemih.

Intravenous pyelography (IVP) adalah jenis tomografi terkomputerisasi yang menggunakan media kontras untuk mencari penghalang, infeksi, atau penyakit lain di saluran kemih..

- CT hati: dengan cara ini Anda dapat menemukan tumor, pendarahan atau penyakit lain di hati.

- CT pankreas: digunakan untuk menemukan tumor di pankreas atau radang pankreas (pankreatitis).

- CT dari kantong empedu dan saluran empedu: mungkin berguna untuk menemukan batu empedu, meskipun ultrasound umumnya digunakan.

- TC pelvis: untuk mendeteksi masalah pada organ-organ yang ada di daerah ini. Pada wanita itu digunakan untuk mengeksplorasi rahim, indung telur dan saluran tuba. Untuk pria, prostat dan vesikula seminalis.

- Lengan atau kaki TC: Dengan ini, Anda dapat mendeteksi masalah pada bahu, siku, tangan, pinggul, lutut, pergelangan kaki, kaki. Ini dapat mendiagnosis gangguan otot dan tulang sebagai patah tulang.

- Di sisi lain, tomografi adalah panduan penting untuk rencanakan operasi atau radioterapi.

- Ini juga berguna untuk mengontrol efektivitas perawatan yang sedang dilakukan.

- Otak tomografi komputer juga berfungsi untuk mendeteksi pendarahan, cedera otak atau patah tulang di tengkorak. Ini digunakan untuk mendiagnosis aneurisma, gumpalan darah, stroke, tumor, hidrosefalus, serta malformasi atau penyakit pada tengkorak..

Risiko

Ada sangat sedikit risiko terkait dengan computed tomography. Namun, risiko kanker dapat meningkat karena dalam prosedur ini terdapat paparan radiasi pengion yang lebih tinggi daripada radiografi konvensional.

Risiko ini sangat rendah jika hanya ada satu eksplorasi. Risiko meningkat untuk anak-anak, terutama jika dilakukan di dada dan perut.

Reaksi alergi terhadap media kontras juga dapat terjadi; terutama untuk komponen tertentu, yodium. Bagaimanapun, sebagian besar reaksi sangat ringan dan dapat menyebabkan ruam atau gatal. Untuk mengatasi ini, dokter dapat meresepkan obat alergi atau steroid.

Pemindaian ini tidak diindikasikan untuk wanita hamil karena dapat membahayakan bayi. Dalam kasus ini, tes lain mungkin disarankan, seperti ultrasonografi atau pencitraan resonansi magnetik.

Referensi

1. Chen, M. Y. M., Paus, T. L., Ott, D. J., Cabeza Martínez, B., Méndez Fernández, R., & Arrazola, J. (2006). Radiologi dasar Madrid dll.: McGraw-Hill Interamericana.
2. Pemindaian Tomografi Terkomputasi (CT) Tubuh. (21 Agustus 2015). Diperoleh dari Webmd: webmd.com.
3. CT scan. (25 Maret 2015). Diperoleh dari Mayo Clinic: mayoclinic.org.
4. Davis, L. M. (19 September 2016). CT scan (CAT Scan, Computerized Axial Tomography). Diperoleh dari emedicinehealth.
5. Erkonen, W. E., & Smith, W. L. (2010). Radiologi 101: Basis dan dasar dari studi pencitraan (3rd ed.). Philadelphia: Wolters Kluwer / Lippincott Williams & Wilkins.
6. Gil Gayarre, M., Delgado Macías, M. T., Martinez Morillo, M., & Otón Sánchez, C. (2005). Manual radiologi klinis (2nd ed.). Madrid: Elsevier.
7. McKenzie, J. (22 November 2016). Computed Tomography (CT). Diperoleh dari Insideradiology: insideradiology.com.au.
8. Ropper, A.H., Brown, R.H., Adams, R.D., & Victor, M. (2007). Prinsip-prinsip neurologi Adams dan Victor (edisi ke-8). Meksiko; Madrid dll: Bukit McGraw.
9. Ross, H. (25 Februari 2016). Pemindaian CT (Computed Tomography). Diperoleh dari Healthline: healthline.com.